西安市地鐵沿線地裂縫初步勘察方法研究

張鵬 楊旭 李氡

（信息產業部電子綜合勘察研究院，陜西 西安 710054）

西安市地鐵沿線地裂縫初步勘察方法研究

張鵬 楊旭 李氡

（信息產業部電子綜合勘察研究院，陜西 西安 710054）

西安地裂縫對地鐵的影響成為需要解決的首要難題，文章對西安地鐵沿線地裂縫的初步勘察方法進行了分析研究，提出地裂縫的勘察應嚴格遵循“一搜、二調、三勘探”的原則，合理布置工作量，提高勘察精度，保證勘察質量。

地鐵；地裂縫；初步勘察

1 前言

隨著西安城市的發展，人口的增多，地面交通的擁堵日益嚴重，給城市發展帶來了極大的阻力。地鐵作為現代化的公共運輸工具，其運輸量大，經濟實用，污染小，對緩解交通擁堵、促進當地經濟發展具有重要作用。截至2018年西安市共規劃建成6條地鐵線路（圖1），其中2號線已建成通車，1號線即將建成，3、4號線已開工建設。

圖1 西安地鐵線路規劃示意圖

西安地裂縫是西安地區典型的地質災害現象[1]，一般采用避讓的方法進行防治[2]。而作為線性工程的西安地鐵，穿越地裂縫已無法避免。因此對地裂縫的勘察成為解決這一難題的基礎，而勘察方法的合理與否則尤為重要。

2 地裂縫勘察方法

地裂縫的勘察應在收集沿線已有地裂縫勘察和監測資料的基礎上，進行地面調查與現場踏勘，采用鉆探、槽探及靜力觸探等方法相結合的綜合手段進行勘察，查明西安市地鐵線路經過地段地裂縫與線路的關系，為地鐵線路走向、敷設方式以及車站站位的穩定提供可靠的地裂縫基礎資料。此外，勘察方法應堅持技術先進、方法有效、工期最短、質量優良、經濟合理的原則。可將地裂縫的勘察大致分為三個階段：①資料收集與地面調查；②現場勘探；③勘察報告的編制。

2.1 資料收集與地面調查

充分收集、分析已有的相關地裂縫觀測、勘察、研究資料，特別是地鐵線沿線的資料，依據西安市地裂縫展布規律，宏觀推測地鐵線路可能穿越的地裂縫位置。西安地區具有典型的黃土梁洼地貌，地裂縫大多發育在梁、洼的過渡地帶[3]。這種地貌格局和地裂縫的展布均受基底構造控制，總體上是有規律的。根據已收集資料的分析結果，進行現場調查、訪問，查清地鐵線路沿線地裂縫的地表分布、活動狀況及對建筑物的破壞狀況，重點調查地鐵線路沿線兩側250m范圍內各條地裂縫的活動特征及對建筑、道路的破壞情況，并根據破壞情況及建筑、道路的使用年限，推算地表出露的地裂縫近期的活動速率，并對地裂縫出露位置進行1∶2 000填圖。

根據調查結果，對擬布設的勘探點位和測線進行實地踏勘，查清道路設施、地下管線位置等，劃分勘探工作重點區域，為現場勘探工作的合理布置提供依據。

2.2 現場勘探

在資料收集和地面調查的基礎上進行現場勘探。現場勘探分四個步驟：①在確定的重點地段，沿線路方向平行布置地裂縫控制性勘探孔。②對地層出現異常的地段進行加密，直至最終勘探孔間距符合地裂縫勘探的精度要求[2]。西安地區古土壤層底部一般發育有厚度不等的鈣質結核層，其硬度明顯比正常土層大。據此特點，在無鉆探施工條件地段，可借用靜力觸探替代鉆孔，借助比貫入阻力曲線，準確確定古土壤層底部結核層的位置。③現場條件允許的情況下，在上述方法確定的地裂縫通過處(發現異常的鉆孔之間)開挖探槽，尋找地裂縫活動的直接證據。探槽長約5m、寬1.0m、深3.0m。④利用全站儀測量勘探線、勘探孔、探槽及查明的地裂縫的位置坐標和高程。

2.3 勘察報告的編制

對取得的勘探資料，進行數據處理、分析、整理，繪制各種平面、剖面圖件，計算地裂縫坐標，確定地裂縫活動特征，提供結論建議，形成初步成果報告。在此基礎上，邀請西安市地裂縫勘察專家和地鐵公司及工可編制單位有關技術人員對報告進行評審，根據評審意見對報告進行再次修改、完善，最終提交委托方使用。

3 勘探工作布置

3.1 勘探工作平面布置原則

在對收集的已有勘察、研究成果進行分析研究的基礎上，初步確定西安市地鐵線路可能穿越的西安地裂縫和長安地裂縫，采用地面調查、工程地質測繪等手段確定勘探的重點地段，在這些地段（沿地鐵延伸方向），根據地裂縫出露狀態、地層情況等布置勘探孔。在有古土壤標志層地段，勘探孔間距一般按20m布置，當目前已有地裂縫是否穿越地鐵線路尚不明確時，應采用長剖面大間距布置勘探孔，勘探孔間距為30～50m。在發現異常的孔位之間進行加密勘探，使最終的加密孔間距不大于5m。

3.2 勘探點深度確定

一般情況下，勘探孔深度以穿透標志層古土壤（S1）3m為準，對于隱伏地裂縫，當第一層古土壤錯斷不明顯時，勘探孔深度以穿透標志層古土壤（S2、S3）為準。根據西安市地層結構，在黃土梁區，一般情況下勘探孔深度按25m考慮，需揭穿第二層或第三層古土壤時，勘探孔深度可加深至40m。在無古土壤標志層的地段勘探深可取80m，以鉆至穩定的Q2灰色-灰黑色湖相沉積粉質粘土層為準。

4 結語

西安地裂縫的勘察是西安地鐵建設的基礎，為地鐵建設提供第一手的基礎資料。西安地鐵沿線地裂縫的初步勘察應嚴格遵循“一搜、二調、三勘探”的原則，結合原位測試及測量，合理布置工作量，提高勘探精度，保證勘察質量，做到“經濟，高效，優質”三位一體的結合，為西安地鐵建設的推進點火助跑。

[1]張家明等.西安地裂縫研究[M].西安：西北大學出版社，1990.

[2]陜西省建設廳（J61～6～2006,J10821～2006）.西安地裂縫場地勘察與工程設計規程[S].西安.

U215

A

1003-5168(2014)03-0150-02

張鵬（1985—），男，漢族，甘肅天水人，長安大學地質工程專業碩士研究生，助理工程師，現從事地質工程、巖土工程勘察、設計及科研工作。